【正文】 計(jì)劃單列市）電力調(diào)度樓 （含計(jì)劃單列市）郵政 樓、防災(zāi)指揮調(diào)度樓 100 萬(wàn)冊(cè)的圖書(shū)館、書(shū)庫(kù) 、科研樓、檔案樓 50m的教學(xué)樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等 、展覽樓、電信樓、財(cái)貿(mào)金融樓、商住樓、圖書(shū)館、書(shū)庫(kù) 、防災(zāi)指揮調(diào)度樓、廣播電視樓、電力調(diào)度樓 50m 的教學(xué)樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等 《高規(guī)》 規(guī)定，一類(lèi)高層建筑的耐火等級(jí)應(yīng)為一級(jí)，二類(lèi)高層建筑的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 34 頁(yè) 第二章 設(shè)計(jì)方案 給水系統(tǒng) 室內(nèi)給水系統(tǒng)由市政管網(wǎng)供水，采用市政直接供水和水泵兩種供水方式相結(jié)合。 (2) 供水方式 采用調(diào)節(jié)水池－生活水泵－屋頂水箱供水方式。水箱進(jìn)水管設(shè)置兩個(gè)浮球閥門(mén)，一備一用，根據(jù)水箱內(nèi)水位變化控制水泵的啟閉。 分別設(shè)計(jì)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。在屋頂設(shè)置 18t 的不銹鋼消防水箱，提供十分鐘的消防水量。 室內(nèi)消火栓選用 SN65 型、水槍為 QZ1膠水帶 DN65 長(zhǎng) 25m。 管道及設(shè)備安裝要求 (1) 給水管道及設(shè)備安裝要求 ① 室內(nèi)給水管道平面布置詳見(jiàn)相應(yīng)水施圖； ② 給水管材采用食品級(jí) UPVC 管； ③ 各層給水管道采用暗裝敷設(shè)，橫向管道在室內(nèi)裝修前敷設(shè)在吊頂中，支管以 2%的坡度坡向泄水裝置； ④ 管道穿越墻壁時(shí)，需預(yù)留孔洞，管道穿越樓板時(shí)應(yīng)預(yù)埋金屬套管； ⑤水泵基礎(chǔ)應(yīng)高出地面 ，水泵采用自動(dòng)啟動(dòng)。 室外消火栓的類(lèi)型 1．按設(shè)置條件，室外消火栓分為地上式和地下式消火栓 （ 1）地上式消火栓 地上式消火栓大部分露出地面，具有目標(biāo)明顯、易于尋找、出水 操作方便等特點(diǎn)，適用于氣溫較高地區(qū)。目前地上消火栓有兩種型號(hào)，一種是SS100，另一種是 SS150。根據(jù)《高規(guī)》第 條的規(guī)定：室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按本規(guī)范第 條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)消火栓的用水量應(yīng)為 10～15L/s，根據(jù) 下面的 公式可計(jì)算出室外消火栓的數(shù)量。當(dāng)室外給水管網(wǎng)的水壓不能滿(mǎn)足室內(nèi)消防要求時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置消防水泵和水箱。噴嘴口徑 13mm 水槍配50mm水帶， 16mm 水槍可配 50mm 或 65mm 水帶， 9mm 水槍配 65mm 水帶。重要建筑水帶長(zhǎng)度不應(yīng)大于 25m。該建筑室內(nèi)消火栓口徑應(yīng)選 65mm。水泵接合器有地上式、地下式和墻壁式 3 種。消防 水池可設(shè)于室外地下或地面上，也可設(shè)在室內(nèi)地下室，或與室內(nèi)游泳池、水景水池兼用。 （ 6）消防水箱 消防水箱對(duì)撲救初期火災(zāi)起著很重要的作用，水箱應(yīng)設(shè)置在建筑物一定的高度位 置，采用重力流向管網(wǎng)供水，經(jīng)常保持消防給水管網(wǎng)中有一定的壓力。 消防水箱設(shè)置在低層合多層建筑的最高部位；建筑高度不超過(guò) 100nn 的高層建筑，水箱高度保證建筑物最不利消火栓靜 水壓力不小于 。設(shè)有兩臺(tái)或多臺(tái)消防泵的泵站，應(yīng)有兩條以上的消防泵出水管與室內(nèi)管網(wǎng)連接。 （ 1）消火栓水槍噴口所需水壓 1 fmq fmHH H???? ?=12 （ 112 ） = mH 2O 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 34 頁(yè) 式中 ?—— 與水槍噴口直徑fd有關(guān)的系數(shù)，按實(shí)驗(yàn)得：( )ffdd? ? ?，其值列入表 32； mH —— 充實(shí)水柱高度， mH2O； f?—— 實(shí)驗(yàn)系數(shù)， 41. 19 80 ( 0. 01 )fmH? ?? ，其值列入表 33。 表 35 特性系數(shù) B 水槍噴口直徑/mm 13 16 19 22 B 為簡(jiǎn)化計(jì)算，可查得 13 16 19fd ? 、 、 mm 時(shí)，不同充實(shí)水柱長(zhǎng)度、水槍噴口處的壓力及實(shí)際流量，從而方便計(jì)算。 s1） 6 8 10 12 14 16 3．給水管網(wǎng)管徑和水頭損失計(jì)算 （ 1）管徑的確定 根據(jù)給水管道中設(shè)計(jì)流量，按下列公式計(jì)算可確定管徑： 4QDv?? 式中 Q—— 管道設(shè)計(jì)流量， m3/s； D —— 管道的管徑， m； v —— 管道中的流速， m/s。 （ 2）沿程水頭損失 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 34 頁(yè) 表 37 局部 阻力系數(shù) 部件名稱(chēng) 閥門(mén) 突闊管段 突縮管段 R/d=1 的 90彎管 R/d= 的 90彎管 三通 阻力系數(shù) （ A2/A11） 2 （ 1A2/A1） 消火栓給水系統(tǒng)水力計(jì)算草圖如圖 31 所示，按枝狀管路計(jì)算。 水箱的體積 V=30L/s 600s=18000L=18m3《高規(guī)》規(guī)定當(dāng)室內(nèi)消防用水量超過(guò) 25L/s，經(jīng)計(jì)算水箱的消防貯水量超過(guò) 18m3時(shí)，仍可采用 18m3。 （６）水泵接合器的設(shè)置 水泵結(jié)合器數(shù)量： Ｎ＝Ｑ／（ 10～ 15）＝ ／（ 10～ 15）＝ 2個(gè) 由計(jì)算可知，應(yīng)為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置 2 個(gè)水泵接合器，每個(gè)水泵接合器用DN175mm 的鍍鋅鋼管接至室內(nèi)消火栓管網(wǎng)上。此時(shí)，管網(wǎng)中的水由靜止變?yōu)榱鲃?dòng)，水流使水流指示器動(dòng)作送出電信號(hào)，在報(bào)警控制器上指示某一區(qū)域已在噴水。 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 34 頁(yè) 樓層區(qū)域報(bào)警盤(pán)消防控制中心信息傳達(dá)線末端試驗(yàn)閥試驗(yàn)閥消防水泵啟動(dòng)向系統(tǒng)供水，噴頭出水滅火壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作濕式報(bào)警閥開(kāi)啟水流指示器動(dòng)作水力警鈴報(bào)警傳達(dá)指令動(dòng)作線試驗(yàn)動(dòng)作發(fā)生火災(zāi)噴頭動(dòng)作噴水 管道布置 1．管網(wǎng)的布置 管道布置應(yīng)根據(jù)噴頭的布置情況和數(shù)量可布置成如圖 41 所示的幾種形式。水源的要求與消火栓給水系統(tǒng)的相同。 為了控制小管徑管道的水頭損失和防止雜物堵塞管道，短立管及末端試水裝置的連接管最小直徑不小于 25mm。 高位消防水箱的設(shè)置高度應(yīng)保證最不利點(diǎn)噴頭靜水壓力。系統(tǒng)供水泵應(yīng)采用自灌式吸水方式，每組消防水泵的吸水管不應(yīng)少于兩條，當(dāng)其中一條損壞或檢修時(shí)，其余吸水管仍能通過(guò)全部水量。水泵接合器 應(yīng)設(shè)在便于同消防車(chē)連接的地方，其周?chē)?15~40m內(nèi)應(yīng)設(shè)消火栓或消防水池。 目前水力計(jì)算的方法有兩種，一 種是最不利作用面積內(nèi)第一個(gè)噴頭的計(jì)算壓力取大家認(rèn)同值 ，另一種是最不利作用面積內(nèi)第一個(gè)噴頭的壓力應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) 根據(jù)該高層辦公樓的建筑危險(xiǎn)等級(jí)（中度危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)）以及設(shè)計(jì)規(guī)范要求，南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 34 頁(yè) 其設(shè)計(jì)參數(shù)可參照表 43。噴頭的水平間距在滿(mǎn)足規(guī)范的要求情況下根據(jù)建筑物內(nèi)部布局情況一般為 ，不大于 。在不同的噴水強(qiáng)度要求下，可調(diào)整噴頭的間距來(lái)滿(mǎn)足噴水強(qiáng)度的不同要求。 設(shè)計(jì)時(shí)作用面積的選取應(yīng)按建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)來(lái)選取，各危險(xiǎn)等級(jí)的數(shù)據(jù)如表 1 所示： 表 1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)和計(jì)算用水量 建筑物的危險(xiǎn)等級(jí) 設(shè)計(jì)噴水度 /[min ⑴ 正方形布置：支管的間距和噴頭的間距均相等。 3 每個(gè)噴頭的噴水量計(jì)算 q = k p?10 式中： q—— 每個(gè)噴頭的噴水量 ， L/min P—— 噴頭處的工作壓力 ， MPa K—— 流量特性系數(shù)（見(jiàn)表 45） 表 45 流量特性系數(shù) 噴頭公稱(chēng)直徑（ mm） K 10 57 15 80 20 115 對(duì)于此教學(xué)樓，我們采用的噴頭公稱(chēng)直徑為 15mm，所以其流量特性系數(shù)為80，噴頭處的噴水壓力為 ，所以每個(gè)噴頭的噴水 q= ?? =80L/min。 4 .6 管段水力計(jì)算 管徑的估算 由于工程實(shí)際中所采用的管材質(zhì)量以及施工單位存在差異，在工程設(shè)計(jì)中通常要求管道內(nèi)的水流速度不超過(guò) 5m/s、配水管的入口壓力不應(yīng) 大于 。 管道水頭損失計(jì) 算 管道的水頭損失主要包括三個(gè)部分：沿程水頭損失、局部水頭損失和報(bào)警閥水頭損失。 管道的局部水頭損失，采用當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算（參照表）。彎頭 三通或四通 蝶閥 閘閥 止回閥 異徑接頭 32 25 40 32 50 40 70 50 80 70 100 80 125 100 150 125 200 150 系統(tǒng)入口處所需壓力 ZPhH ???? 0 式中： H—— 系統(tǒng)入口處所需壓力， MPa ∑ h— 管道沿程和局部的水頭損失的累計(jì)值（ MPa），濕式報(bào)警閥、水流指示器取值 ，雨淋閥取值 ； P0—— 最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力， MPa； Z—— 最不利點(diǎn)處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中線之間的高程差，當(dāng)系統(tǒng)入口管或消防水池最低水位高于最不利點(diǎn)處噴頭時(shí)， Z應(yīng)取負(fù)值， MPa。滿(mǎn)足條件。計(jì)算公式如下： H=i (L+L/) 1. 支管Ⅰ盡端的噴頭 1為整個(gè)系統(tǒng)的最不利點(diǎn)，在規(guī)定的最小工作壓力 H1的作用下，噴頭 1的流量為： 11 10 HKq ??? =80? ? =公式中： Q噴頭出水量 K噴頭流量特性系數(shù)，其數(shù)值為 80 2. 噴 頭 2的流量為： H12 = i (L+L/)= = Mpa 22/12112 10)]h(10[q HKHK ??????? ?==80 (10 )1/2= L/min 式中 h1~2為各自管段的水頭損失。布置間距在保護(hù)的區(qū)域內(nèi)任何部位發(fā)生火災(zāi)都能得到一定強(qiáng)度的水量。 又由于本建筑長(zhǎng)為 ，寬為 ，且噴頭呈長(zhǎng)方形布置，因此，每層的噴頭布置如 46 圖： 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 共 34 頁(yè) 圖 46 噴頭布置圖（ 14 層） 根據(jù)噴頭布置圖，并給每個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)，上圖 412。bH H Z h? ? ??=10+++= 式中： ?pbH 供水管或消防 泵處的壓力， 02mH ； ?pH 最高最遠(yuǎn)噴頭的工作水頭， 02mH ； ?pjH 最高最遠(yuǎn)噴頭與供水管或消防泵中心之間的幾何高差，02mH ； ??ph 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的沿程損失和局部損失之和， 02mH ； ?kpH 控制信號(hào)閥 (閥門(mén)直徑選 100mm)的壓力損失， 02mH 。 （ 2） 噴頭平均噴水強(qiáng)度校核 在作用面積內(nèi)取最不利 4 個(gè)噴頭圍合范圍內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度與規(guī)范規(guī)定的噴水強(qiáng)度作比較，能否滿(mǎn)足規(guī)定要求。 m2設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度 4L/min 后 記 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)所學(xué)的課程有了更深的理解，鞏固了書(shū)本上的知識(shí)，也使我懂得了一些設(shè)計(jì)的東西，也增加了自己的實(shí)踐能力，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)積累了不少經(jīng)驗(yàn)， 而且通過(guò)這次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考，查找文獻(xiàn)知識(shí)，獨(dú)立動(dòng)手的能 力，同時(shí)使我在各方能力上都有了 相應(yīng)的提高。 主要參考書(shū) 《建筑消防技術(shù)》，科學(xué) 出版社 ， 2021 年； 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB500162021）； 《 建筑防火設(shè)計(jì)手冊(cè) 》， 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1998； 《 建筑滅火設(shè)計(jì)手冊(cè) 》， 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1999； 《建筑消防系統(tǒng)》，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1997； 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB5004595）； 《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5019393）； 《低倍數(shù)泡沫滅火系 統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5015192）； 《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5019693）； 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 共 34 頁(yè) 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5011698）。 但此次設(shè)計(jì)也使我感到自己專(zhuān)業(yè)知識(shí)的匱乏，計(jì)算能力的不足，閱讀面的狹南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 共 34 頁(yè)